En un recipiente que contiene 2000 gr, de agua a 10 ºC se coloca a 150 ºC un bloque de cobre de 1000 gr. ¿Cuál debe ser la temperatura de equilibrio, si se supone que el recipiente no recibe ni cede calor? (Ceagua=1cal/g°C,Cecobre=0.093cal/g°C)
Respuestas
La temperatura de equilibrio es de 76.20ºC .
La temperatura de equilibrio, la alcanzan el agua y el bloque de cobre, sin que el recipiente reciba calor, esto quiere decir que todo el calor cedido por el bloque de cobre es absorbido por el agua, la cual se encuentra a menor temperatura que el bloque, se iguala entonces Q absorbido es igual a menos calor cedido y al realizar la sustitución de los valores se realiza el despeje de la temperatura final, de la siguiente manera :
Agua :
m1 = 2000 g
Ce1 = Ce agua = 1 cal/gºC
To1 = 10ºC
Bloque de cobre:
m2 = 1000 g
Ce2 = Ce cobre = 0.093 cl /gºC
To2= 150ºC
Tf=? temperatura del equilibrio
Q absorbido = - Q cedido
m1* Ce1 * ( Tf - To1 ) = - m2* Ce2 * ( Tf - To2)
2000 g * 1 cal/gºC * ( Tf - 10ºC ) = - 1000g * 0.093 cal/gºC * ( Tf - 150ºC)
2000*Tf - 20000 = - 93*Tf + 139500
2093*Tf = 139500 +20000
2093*Tf = 159500
Tf = 159500/2093
Tf = 76.20 ºC